Aprofundamento Química Exercícios Comentados

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1 Lista II Estudo das soluções Parte 01 Aprofundamento Química Exercícios Comentados 1 - (Unicamp 2005) Hoje em dia, com o rádio, o computador e o telefone celular, a comunicação entre pessoas à distância é algo quase que "banalizado". No entanto, nem sempre foi assim. Por exemplo, algumas tribos de índios norteamericanas utilizavam códigos com fumaça produzida pela queima de madeira para se comunicarem à distância. A fumaça é visível devido à dispersão da luz que sobre ela incide. a) Considerando que a fumaça seja constituída pelo conjunto de substâncias emitidas no processo de queima da madeira, quantos "estados da matéria" ali comparecem? Justifique. b) Pesar a fumaça é difícil, porém, "para se determinar a massa de fumaça formada na queima de uma certa quantidade de madeira, basta subtrair a massa de cinzas da massa inicial de madeira". Você concorda com a afirmação que está entre aspas? Responda sim ou não e justifique. Comentário: a) Temos dois "estados da matéria", pois a fumaça é uma dispersão coloidal de fuligem (carbono sólido) em gases liberados na combustão (CO 2, CO, H 2 O, etc..). b) Não. De acordo com a Lei de Lavoisier, num sistema fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Neste caso o sistema está aberto e não se leva em conta a massa de oxigênio, presente no ar, que vai reagir com a madeira. 2 - (Uel 2012) A força e a exuberância das cores douradas do amanhecer desempenham um papel fundamental na produção de diversos significados culturais e científicos. Enquanto as atenções se voltam para as cores, um coadjuvante exerce um papel fundamental nesse espetáculo. Trata-se de um sistema coloidal formado por partículas presentes na atmosfera terrestre, que atuam no fenômeno de espalhamento da luz do Sol. Com base no enunciado e nos conhecimentos acerca de coloides, considere as afirmativas a seguir. I. São uma mistura com partículas que variam de 1 a 1000 nm. II. Trata-se de um sistema emulsificante. III. Consistem em um sistema do tipo aerossol sólido. IV. Formam uma mistura homogênea monodispersa. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e II são corretas. b) Somente as afirmativas I e III são corretas. c) Somente as afirmativas III e IV são corretas. d) Somente as afirmativas I, II e IV são corretas. e) Somente as afirmativas II, III e IV são corretas. Comentário: [B] Análise das afirmativas:

2 I. Afirmativa correta. Coloides são misturas que contém um componente que varia de 1 a 1000 nm. II. Afirmativa incorreta. Nas emulsões o disperso e o dispersante são líquidos e neste caso temos partículas sólidas dispersas em uma fase gasosa. III. Afirmativa correta. Consistem em um sistema do tipo aerossol sólido, ou seja, têm-se partículas sólidas dispersas num gás. IV. Afirmativa incorreta. Neste caso os coloides são polidispersos e heterogêneos. 3 - (UNICHRISTUS) Foi solicitado ao técnico de um laboratório de Química que ele produzisse 0,32 Kg de uma solução saturada de um dos sais, A, B ou C, cujas curvas de solubilidade estão representadas no gráfico abaixo. O solicitante recomendou que o técnico utilizasse um sal de dissolução exotérmica e que a temperatura final da solução fosse 20 o C. Qual massa de sal, em gramas, o laboratorista empregou no preparo dessa solução? a) 120 b) 53,3. c) 160. d) 192. Comentário: [A]

3 04 - (Unimontes 2012) A solubilidade dos açúcares é um fator importante para a elaboração de determinado tipo de alimento industrializado. A figura abaixo relaciona a solubilidade de mono e dissacarídeos com a temperatura. Em relação à solubilidade dos açúcares, a alternativa que contradiz as informações da figura é a) A frutose constitui o açúcar menos solúvel em água, e a lactose, a mais solúvel. b) Em temperatura ambiente, a maior solubilidade é da frutose, seguida da sacarose. c) A solubilidade dos dissacarídeos em água aumenta com a elevação da temperatura. d) A 56 C, cerca de 73 g de glicose ou de sacarose dissolvem-se em 100 g de solução. Comentário: Resposta da questão: [A] De acordo com a figura a frutose constitui o açúcar mais solúvel em água, e a lactose, o menos solúvel.

4 5 - (Upe 2013) O gráfico a seguir mostra curvas de solubilidade para substâncias nas condições indicadas e pressão de 1 atm. A interpretação dos dados desse gráfico permite afirmar CORRETAMENTE que a) compostos iônicos são insolúveis em água, na temperatura de 0 C. b) o cloreto de sódio é pouco solúvel em água à medida que a temperatura aumenta. c) sais diferentes podem apresentar a mesma solubilidade em uma dada temperatura. d) a solubilidade de um sal depende, principalmente, da espécie catiônica presente no composto. e) a solubilidade do cloreto de sódio é menor que a dos outros sais para qualquer temperatura. Comentário: [C] Comentários das alternativas: [A] Falsa. As curvas mostram que os compostos iônicos apresentam certa solubilidade em água, que varia com a temperatura. [B] Falsa. A curva do cloreto de sódio é ligeiramente crescente, o que mostra que sal solubilidade aumenta com a temperatura.

5 [C] Verdadeira. Note que a 70 C as curvas dos sais KNO 3 e NaNO 3 se interceptam, mostrando que nessa temperatura as solubilidades desses sais são iguais. [D] Falsa. Note que dois sais de sódio NaNO3e NaC apresentam solubilidades muito diferentes, apesar de possuírem a mesma espécie catiônica. [E] Falsa. A temperatura abaixo de 20 C o sal que apresenta menor solubilidade é o KNO 3. Exercícios de Sala 1 (FUVEST) Azeite e vinagre, quando misturados, separam-se logo em duas camadas. Porém, adicionando-se gema de ovo e agitando-se a mistura, obtém-se a maionese, que é uma dispersão coloidal. Nesse caso, a gema de ovo atua como um agente a) emulsificador. b) hidrolisante. c) oxidante. d) redutor. e) catalisador. 2 (ITA) Considere os sistemas apresentados a seguir: I. Creme de leite. II. Maionese comercial. III. Óleo de soja. IV. Gasolina. V. Poliestireno expandido. Destes, são classificados como sistemas coloidais a) apenas I e II. b) apenas I, II e III. c) apenas II e V. d) apenas I, II e V. e) apenas III e IV. 3 (UEPB) O tratamento de águas provenientes de mananciais para consumo humano envolve diversos processos para deixar a água potável. As etapas são: pré-cloração, pré-alcalinização, coagulação, floculação, decantação, filtração, pós-alcalinização, desinfecção e fluoretação. Na etapa de coagulação é adicionado sulfato de alumínio ou cloreto férrico para desestabilizar eletricamente as partículas de sujeira para, em seguida, na etapa de floculação, permitir que estas partículas tornadas instáveis se agreguem. Qual das alternativas abaixo apresenta a explicação correta para o fenômeno de floculação? a) Formação de mistura homogênea entre o solvente e o coloide. b) Precipitação de um coloide em meio aquoso. c) Processo de dissolução de um coloide em meio aquoso. d) Formação de agregados de partículas não dissolvidas no solvente. e) Processo de estabilização elétrica de um coloide em meio catiônico. 4 - (Uerj 2014) Um laboratorista precisa preparar 1,1 kg de solução aquosa saturada de um sal de dissolução exotérmica, utilizando como soluto um dos três sais disponíveis em seu laboratório: X, Y e Z. A temperatura final da solução deverá ser igual a 20 C.

6 Observe as curvas de solubilidade dos sais, em gramas de soluto por 100 g de água: A massa de soluto necessária, em gramas, para o preparo da solução equivale a: a) 100 b) 110 c) 300 d) (ITA) Durante a utilização de um extintor de incêndio de dióxido de carbono, verifica-se formação de um aerossol esbranquiçado e também que a temperatura do gás ejetado é consideravelmente menor do que a temperatura ambiente. Considerando que o dióxido de carbono seja puro, assinale a opção que indica a(s) substância(s) que torna(m) o aerossol visível a olho nu. a) Água no estado líquido. b) Dióxido de carbono no estado líquido. c) Dióxido de carbono no estado gasoso. d) Dióxido de carbono no estado gasoso e água no estado líquido. e) Dióxido de carbono no estado gasoso e água no estado gasoso. 6 (FUVEST) Quando o composto LiOH é dissolvido em água, forma-se uma solução aquosa que contém os íons Li + (aq) e OH - (aq). Em um experimento, certo volume de solução aquosa de LiOH, à temperatura ambiente, foi adicionado a um béquer de massa 30,0 g, resultando na massa total de 50,0 g. Evaporando a solução até a secura, a massa final (béquer " resíduo) resultou igual a 31,0 g. Nessa temperatura, a solubilidade do LiOH em água é cerca de 11 g por 100 g de solução. Assim sendo, pode-se afirmar que, na solução da experiência descrita, a porcentagem, em massa, de LiOH era de: a) 5,0%, sendo a solução insaturada. b) 5,0%, sendo a solução saturada. c) 11%, sendo a solução insaturada. d) 11%, sendo a solução saturada. e) 20%, sendo a solução supersaturada. 7 (FUVEST) Certo refrigerante é engarrafado, saturado com dióxido de carbono (CO 2 ) a 5 C e 1 atm de CO 2 e então fechado. Um litro desse refrigerante foi mantido algum tempo em ambiente à temperatura de 30 C. Em seguida, a garrafa foi aberta ao ar (pressão atmosférica = 1 atm) e agitada até praticamente todo o CO 2 sair. Nessas condições (30 C e 1 atm), qual o volume aproximado de CO 2 liberado?

7 (Dados: massa molar do CO 2 = 44 g/mol; volume molar dos gases a 1 atm e 30 C = 25 L/mol; solubilidade do CO 2 no refrigerante a 5 C e sob 1 atm de CO 2 = 3,0 g/l) a) 0,40 litros b) 0,85 litros c) 1,7 litros d) 3,0 litros e) 4,0 litros 8 - (PUC) Um estudante pretende separar os componentes de uma amostra contendo três sais de chumbo II: Pb(NO 3 ) 2, PbSO 4 e PbI 2. Após analisar a tabela de solubilidade abaixo, ele propôs o seguinte procedimento: Adicionar água destilada em ebulição à mistura, agitando o sistema vigorosamente. Filtrar a suspensão resultante, ainda quente. Secar o sólido obtido no papel de filtro; este será o sal A. Recolher o filtrado em um béquer, deixando-o esfriar em banho de água e gelo. Proceder a uma nova filtração e secar o sólido obtido no papel de filtro; este será o sal B. Aquecer o segundo filtrado até a evaporação completa da água; o sólido resultante será o sal C. Identifique os sais A, B, e C, respectivamente. a) Pb(NO 3 ) 2, PbSO 4 e PbI 2 b) PbI 2, PbSO 4 e Pb(NO 3 ) 2 c) PbSO 4, Pb(NO 3 ) 2 e PbI 2 d) PbSO 4, PbI 2 e Pb(NO 3 ) 2 e) Pb(NO 3 ) 2, PbI 2 e PbSO (Unitau-SP) Na carbonatação de um refrigerante, quais são as condições em que se deve dissolver o gás carbônico na bebida? a) pressão e temperatura quaisquer. b) pressão e temperatura baixas. c) alta pressão e baixa temperatura. d) pressão e temperatura elevadas. e) baixa pressão e elevada temperatura (Unifesp) Uma solução contendo 14 g de cloreto de sódio dissolvidos em 200 ml de água foi deixada em um frasco aberto, a 30 C. Após algum tempo, começou a cristalizar o soluto. Qual volume mínimo e aproximado, em ml, de água deve terevaporado quando se iniciou a cristalização? Dados: solubilidade, a 30 C, do cloreto de sódio = 35 g/100 g de água; densidade da água a 30 C = 1,0 g/ml. a) 20. b) 40. c) 80. d) 100. e) 160.

8 1 (UNICHRISTUS) Exercícios Propostos MAIONESE A maionese foi inventada pelo cozinheiro chefe do Duque de Richelieu em Após derrotar os Ingleses em uma batalha na cidade portuária de Mahon, capital da Ilha de Minorca, foi organizado um banquete onde seriam preparadas receitas com leite e ovos. Quando percebeu que não havia mais leite, o chefe resolveu usar azeite misturado com ovos, o que resultou em um novo molho. Em homenagem à vitória do Duque, esse molho foi chamado de Mahonneise. A primeira maionese industrializada foi vendida em Nova Iorque em 1905 pela Richard Hellman's Delicatessen, uma espécie de padaria local. Sete anos depois, o sucesso era tão grande que era possível encontrar a verdadeira maionese em muitos pontos dos Estados Unidos. Sobre o molho citado, depreende-se que se trata de um (a) a) aerossol. b) emulsão. c) espuma líquida. d) espuma sólida. e) solução. 2 - (Ufes ) Quando se dispersam, em água, moléculas ou íons, que têm, em sua estrutura, extremidades hidrofóbicas e hidrofílicas, a partir de uma determinada concentração, há agregação e formação de partículas coloidais, denominadas micelas. Tal propriedade é típica de moléculas de a) lipídio. b) aminoácido. c) hidrocarboneto alifático. d) sabão. e) hidrogênio. 3 (PUC-RS) Analise o texto a seguir. O sabão é um dos produtos químicos de maior importância no cotidiano. É produzido a partir de óleos e gorduras de origem vegetal ou animal e, na maioria das vezes, constitui-se dos sais de sódio ou potássio derivados de ácidos graxos. A estrutura abaixo é típica de sabões: Embora o sabão seja muito solúvel em meio aquoso, é possível diminuir sua solubilidade. Uma forma efetiva de diminuir a quantidade de sabão dissolvido é adicionar certos compostos à solução. Dois exemplos são: a) açúcar e sal de cozinha. b) sal de cozinha e ácido de bateria. c) ácido de bateria e amoníaco. d) amoníaco e água. e) água e açúcar. 4 (T. Magalhães) A Eletroforese em gel é uma técnica de separação de moléculas que envolve a migração de partículas em um determinado gel durante a aplicação de uma diferença de potencial. As moléculas são separadas de acordo com o seu tamanho, pois

9 as de menor massa irão migrar mais rapidamente que as de maior massa. Em alguns casos, o formato da moléculas também influi, pois algumas terão maior facilidade para migrar pelo gel. A eletroforese normalmente é utilizada para separar proteínas e moléculas de DNA e RNA. Figura retirada de : O processo de eletroforese a) é muito utilizado no processo de separação das proteínas devido a natureza neutra destas. b) as moléculas neutras de maior tamanho irão ter um deslocamento mais rápido. c) é utilizado na separação de colóides, uma vez que o colóide apresenta carga. d) é utilizado para separar carboidratos, já que são moléculas polares. e) trata-se de método se separação de misturas homogêneas. 5 - (UEL PR) Os sistemas coloidais estão presentes, no cotidiano, desde as primeiras horas do dia, na higiene pessoal (sabonete, xampu, pasta de dente e creme de barbear), na maquiagem (alguns cosméticos) e no café da manhã (manteiga, cremes vegetais e geléias de frutas). No caminho para o trabalho (neblina e fumaça), no almoço (alguns temperos e cremes) e no entardecer (cerveja, refrigerante ou sorvetes). Os colóides estão ainda presentes em diversos processos de produção de bens de consumo como, por exemplo, o da água potável. São também muito importantes os colóides biológicos tais como o sangue, o humor vítreo e o cristalino. Fonte: Adaptado de JAFELICI J., M., VARANDA, L. C. Química Nova Na Escola. O mundo dos colóides. n. 9, 1999, p. 9 a 13.

10 Com base no texto e nos conhecimentos sobre colóides, é correto afirmar: a) A diálise é um processo de filtração no qual membranas especiais não permitem a passagem de solutos, mas sim de colóides que estão em uma mesma fase dispersa. b) As partículas dos sistemas coloidais são tão pequenas que a sua área superficial é quase desprezível. c) As partículas coloidais apresentam movimento contínuo e desordenado denominado movimento browniano. d) O efeitotyndall é uma propriedade que se observa nos sistemas coloidais e nos sistemas de soluções, devido ao tamanho de suas partículas. e) Os plásticos pigmentados e as tintas são exemplos excluídos dos sistemas coloidais. 6 - (Unifenas-MG) As curvas de solubilidade são curvas experimentais que mostram o coeficiente de solubilidade em diferentes temperaturas. O 2, por ser uma substância apolar, apresenta pouca solubilidade em água (polar). A baixa quantidade de O 2, dissolvido em água, compromete a vida aquática. Os gráficos abaixo mostram a solubilidade de O 2 e N 2 em H 2 O, a diferentes temperaturas e pressões. Analisando-se os gráficos, conclui-se que: a) Aumentando-se a pressão, à temperatura ambiente, a quantidade de N 2 absorvido diminuirá. b) Aumentando-se a temperatura, a 1atm de pressão, as quantidades de O 2 e N 2 solubilizados em água diminuem; enquanto que aumentando-se a pressão, a 25 C, as quantidades de O 2 e N 2 aumentam. c) A 20 C e 1atm, a quantidade de O 2 dissolvido em 100 g de H 2 O é superior a g. d) Em ambos os gráficos, a quantidade de N 2 solubilizado em água supera o de O 2, devido ao maior teor de N2, no ar atmosférico. e) O O 2 possui maior solubilidade em água do que o N 2, por ser uma molécula polar. 7 - Analise o gráfico abaixo. Julgue os itens seguintes, identificando os corretos.

11 a) A substância mais solúvel em água a 10 C é KNO 3. b) A substância que apresenta menor variação da solubilidade entre 30 C e 80 C é o cloreto de sódio. c) A solubilidade de qualquer sólido aumenta com a elevação da temperatura da solução. d) A mistura de 20 g de NH 4 Cl com 100 g de água a 50 C resultará em uma solução insaturada. e) Uma solução preparada com 80 g de KNO 3 em 100 g de água, a 40 C, apresentará sólido no fundo do recipiente. 8 - (PUC-RJ) A cada 10 m de profundidade a pressão sobre um mergulhador aumenta de 1 atm com relação à pressão atmosférica. Sabendo-se disso, qual seria o volume de 1 litro de ar (comportando-se como um gás ideal) inspirado pelo mergulhador ao nível do mar, quando ele estivesse a 30 m de profundidade? a) 3L b) 4L c) 25 ml d) 250 ml e) 333 ml 9 - A capacidade de limpeza e a eficiência de um sabão dependem de sua propriedade de formar micelas estáveis, que arrastam com facilidade as moléculas impregnadas no material a ser limpo. Tais micelas têm em sua estrutura partes capazes de interagir com substâncias polares, como a água, e partes que podem interagir com substâncias apolares, como as gorduras e os óleos. SANTOS, W. L P.; MÓL, G. S. (Coords.). Quimica e sociedade. São Paulo: Nova Geração, 2005 (adaptado). A substância capaz de formar as estruturas mencionadas é a) C 18 H 36. b) C 17 H 33 COONa. c) CH 3 CH 2 COONa. d) CH 3 CH 2 CH 2 COOH.

12 e) CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 CH 2 CH ab es são sais de ácidos carbo licos de cadeia longa utili ados com a finalidade de facilitar, durante processos de lavagem, a remoção de substâncias de bai a solubilidade em água, por e emplo, óleos e gorduras. A figura a seguir representa a estrutura de uma mol cula de sabão. m solução, os ânions do sabão podem hidrolisar a água e, desse modo, formar o ácido carbo lico correspondente. or e emplo, para o estearato de sódio, estabelecido o seguinte equil brio Com base nas informações do texto, é correto concluir que os sabões atuam de maneira: a) b) mais eficiente em ph ácido. c) mais eficiente em ph neutro. d) eficiente em qualquer faixa de ph. e) mais eficiente em ph ácido ou neutro. Gabarito Sala: 1 a ; 2 d; 3 d ; 4 a ; 5 a; 6 a; 7 c ; 8 d ; 9 c ;10 e Gabarito Casa: 1-b; 2 d; 3 b; 4 c 5 -c ; 6 b; 7 b,d, e; 8 d; 9 b ;10 a